Các nhà nghiên cứu MIT dệt cảm biến vào trong vải

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã dệt cảm biến vào áo để tạo ra các sản phẩm may mặc thoải mái nhằm theo dõi sức khỏe của con người

Các nhà nghiên cứu của MIT đã phát triển cách kết hợp cảm biến điện tử vào các loại vải co giãn, dùng để may áo hoặc các sản phẩm may mặc khác để theo dõi các dấu hiệu của sự sống như: nhiệt độ, hô hấp, và nhịp tim.

Các sản phẩm may mặc được nhúng cảm biến, có thể giặt bằng máy và điều chỉnh phù hợp với cơ thể người mặc. Các nhà nghiên cứu hình dung rằng loại cảm biến này có thể được sử dụng để theo dõi người ốm ở nhà hoặc trong bệnh viên, cũng như các vận động viên và phi hành gia.

Cô Canan Dagdeviren, Trợ lý giáo sư về phát triển nghề nghiệp của LG Electronics thuộc Khoa học và Nghệ thuật truyền thông tại MIT cho biết “Chúng tôi có  các bộ phận điện tử sẵn sàng có thể được thương mại hóa hoặc các thiết bị điện tử chuyên biệt tạo ra trong phòng thí nghiệm được nhúng vào trong sản phẩm dệt mà chúng ta mặc hằng ngày”.

“Chúng tôi có thể may quần áo cho tất cả mọi người với một số dữ liệu vật lý từ cơ thể của họ như nhiệt độ, nhịp thở, v.v.”

Cô Dagdeviren là tác giả chính của một bài báo mô tả vật liệu mới ngày nay trên tạp chí npg Flexible Electronics. Sinh viên tốt nghiệp MIT, Irmandy Wicaksono là tác giả đứng đầu tiên của nghiên cứu. Một số sinh viên đang học tại MIT cũng đóng góp cho nghiên cứu thông qua Chương trình Cơ hội Nghiên cứu dành cho sinh viên.

Cảm biến này có thể đo nhiệt độ và các dấu hiệu sự sống khác. Hình ảnh được cung cấp bởi các nhà nghiên cứu

Cảm biến nhúng

Các nhóm nghiên cứu khác đã phát triển các miếng dán mỏng, giống như da có thể đo nhiệt độ và các dấu hiệu sự sống khác, nhưng chúng rất mỏng và phải được dán vào da. Nhóm nghiên cứu về Giải mã sự phù hợp (Conformable Decoders) của cô Dagdeviren tại Phòng thí nghiệm Media đã tạo ra các sản phẩm may mặc giống với quần áo chúng ta thường mặc, sử dụng một loại vải co giãn kết hợp với cảm biến điện tử có thể tháo rời được.

Cô Dagdeviren nói: “Trong sản phẩm nghiên cứu của chúng tôi, hàng dệt may không có chức năng điện. Nó chỉ là phần tử thụ động trong sản phẩm may mặc vì thế bạn có thể thoải mái khi mặc và phù hợp với các hoạt động thường ngày của bạn.

Mục tiêu chính của chúng tôi là đo hoạt động thể chất của cơ thể về nhiệt độ, hô hấp, gia tốc, tất cả từ cùng một bộ phận cơ thể, mà không cần bất kỳ vật cố định hay băng nào.

Sản phẩm may mặc nhúng cảm biến có thể giặt bằng máy. Hình ảnh được cung cấp bởi các nhà nghiên cứu

Các cảm biến điện tử bao gồm các dải dài, có tính mềm dẻo được bọc bằng chất liệu epoxy và sau đó được đan cài vào các đường nhỏ hẹp trong vải. Các đường này có các lỗ nhỏ cho phép các cảm biến tiếp xúc với da. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một chiếc áo nguyên mẫu với 30 cảm biến nhiệt độ và cảm biến gia tốc có thể đo chuyển động, nhịp tim và nhịp thở của người mặc. Sau đó, áo có thể truyền dữ liệu này đến điện thoại thông minh bằng mạng không dây.

Các nhà nghiên cứu đã chọn loại vải pha polyester, vì đặc tính thoát hơi ẩm và có khả năng phù hợp với da, tương tự như áo bó cơ dành cho tập thể dục. Mùa hè năm ngoái, một số nhà nghiên cứu đã thử nghiệm sản xuất hàng loạt vật liệu được sử dụng cho sản phẩm may mặc tại một nhà máy ở Thâm Quyến, Trung Quốc.

Cô Dagdeviren cho biết: “Từ bên ngoài trông giống như một chiếc áo phông bình thường, nhưng từ bên trong, bạn có thể cảm nhận các mạch điện tử chạm vào da của bạn.”.

Các sản phẩm may có thể giặt được cùng với các cảm biến đã được nhúng trên vải và các cảm biến này có thể tháo ra được và lắp vào sản phẩm may mặc khác.

Loại cảm biến này có thể hữu ích cho việc chăm sóc sức khỏe cá nhân từ xa. Hình ảnh được cung cấp bởi các nhà nghiên cứu

Điều khiển từ xa

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm áo nguyên mẫu trên người mặc tập thể dục tại phòng tập, giúp họ theo dõi những thay đổi về nhiệt độ, nhịp tim và nhịp thở. Do các cảm biến bao phủ một diện tích bề mặt lớn của cơ thể, các nhà nghiên cứu có thể quan sát sự thay đổi nhiệt độ ở các bộ phận khác nhau của cơ thể và cách những thay đổi đó tương quan với nhau.

Cô  Dagdeviren cho biết, những chiếu áo này được sản xuất dễ dàng với các kích cỡ khác nhau phù hợp với nhiều lứa tuổi và thể trạng. Cô dự định bắt đầu phát triển các loại sản phẩm may mặc khác nhau, chẳng hạn như quần, và đang nghiên cứu kết hợp thêm các cảm biến để theo dõi nồng độ oxy trong máu và các chỉ số khác về sức khỏe

Cô Dagdeviren giải thích, loại cảm biến này có thể hữu ích cho việc chăm sóc sức khỏe cá nhân từ xa, cho phép các bác sĩ theo dõi bệnh nhân từ xa trong khi bệnh nhân vẫn ở nhà, hoặc theo dõi sức khỏe của các phi hành gia trong khi họ ở trong không gian.

Cô Dagdeviren nói: “Bạn không cần phải đến bác sĩ hoặc gọi điện video. Thông qua kiểu thu thập dữ liệu này, tôi nghĩ rằng các bác sĩ có thể đánh giá tốt hơn và giúp đỡ bệnh nhân của họ một cách tốt hơn”

Nghiên cứu được tài trợ bởi MIT Media Lab Consortium và Viện nghiên cứu dịch thuật vũ trụ NASA trong chương trình Tài trợ Hạt giống Sức khỏe Không gian thuộc Sáng kiến ​​Khám phá Không gian Phòng thí nghiệm của MIT Media Lab.

https://www.wtin.com/article/2020/april/270420/mit-researchers-weave-sensors-into-fabrics/

Have your say. Tweet and follow us @WTiNcomment